一种生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺技术

本发明专利技术公开了一种生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺，包括对天然生物质进行碳化和磁性生物碳的制备两大步骤；其利用藻类等水生植物生物质在氮气煅烧下可以生成含有多种表面功能团的生物碳，对U(VI)具有高效吸附性能，吸附的U(VI)又可以被磁性生物碳中磁铁矿纳米颗粒还原成U(IV)生成U(IV)O2(s)等沉淀物，从而达到固定吸附作用，而且，生物碳的原材料来源丰富，普遍存在，变废为宝，整体工艺简单，易于推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺
本专利技术涉及生态制剂
，具体为一种生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺。
技术介绍
氧化态的铀(例如，UO22+)是铀矿山附近地表普遍存在的一种污染物。由于UO22+水溶性好，而且在低和高pH下都可以与水分子和大气中CO2形成各种水溶性的络合物，因此，地表上铀酰易于发现迁移和转化。目前业已证实将浅层污染蓄水层的U(VI)还原U(IV)是一种固定铀的有效方法，而纳米四氧化三铁中Fe(II)可以很好地将铀还原。然后，纳米四氧化三铁由于表面能大和化学活性强，在水溶液中易于团聚和氧化。同时，我国各大湖泊富营养化很长严重，由此产生大量藻类等水生植物已成为难以处理的污染物。然而，这些生物质在氮气煅烧下可以生成含有多种表面功能团的生物碳，对U(VI)具有很好吸附效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺，其制备的磁性生物碳对U(VI)具有很好的吸附和还原能力，同时生物碳的原材料来源丰富，普遍存在，变废为宝，而且该工艺简单，易于推广应用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种生态修复剂的制备方法，包括以下步骤：S1：在富营养化严重的巢湖收集大量新鲜的藻类，并将收集的藻类离心脱水，再使用蒸馏水多次洗涤离心分离得到纯度高的藻类；S2：将S1中纯化的生物质溶入100mL去离子水中得到混浊液，然后在充分搅拌下将5.0g氯化亚铁加入上述混合液中，在室温下反应24小时，吸附平衡后离心分离，最后在真空冷冻干燥；S3：将S2中干燥的固体，研碎并搅拌均匀，然后将混合均匀的固体放在石英表面皿中，置于管式马弗炉，并将两段密封通入氮气30分钟排除管内的空气；S4：在连续通入氮气条件下按2.5ml/min，以5°/s的加热速度快速加热到700°，然后反应1h快速裂解将生物质转化为生物碳，同时，Fe(II)在高温和氮气下转化为磁性的Fe3O4，少量的氯离子在高温下以HCl(g)或是Cl2(g)的形式挥发；S5：在氮气保护下冷却到室温得到磁性生物碳的生态修复剂。优选的，所述磁性生物碳的生态修复剂由以下质量分数占比的元素组成：036.93％、C21.53、N8.74％、H4.25％、Fe28.68％。本专利技术提供另一种技术方案为：一种生态修复剂对放射性核素的吸附工艺，利用生态修复剂中生物碳表面大量表面功能团对U(VI)具有高效吸附性能，吸附的U(VI)又可以被磁性生物碳中磁铁矿纳米颗粒还原成U(IV)生成U(IV)O2(s)沉淀物，从而达到固定吸附作用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺，其利用藻类等水生植物生物质在氮气煅烧下可以生成含有多种表面功能团的生物碳，对U(VI)具有很好的吸附和还原能力，同时生物碳的原材料来源丰富，普遍存在，变废为宝，整体工艺简单，易于推广应用。附图说明图1为本专利技术的合成的磁性生物碳表征图；图2为本专利技术的扫描电镜图；图3为本专利技术的磁化曲线图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：请参阅图1-3，一种生态修复剂的制备方法，包括以下步骤：第一步：对天然生物质进行碳化，在富营养化严重的巢湖收集大量新鲜的藻类；将收集的藻类离心脱水，然后使用蒸馏水多次洗涤离心分离等到纯度高的藻类，将上述纯化的生物质溶入100mL去离子水中得到混浊液，然后在充分搅拌下将5.0g氯化亚铁加入上述混合液中，在室温下反应24小时，吸附平衡后离心分离，最后在真空冷冻干燥；第二步：制备磁性生物碳的生态修复剂；将上述干燥的固体，研碎并搅拌均匀；然后将混合均匀的固体放在石英表面皿中，置于管式马弗炉；将两段密封通入氮气30分钟排除管内的空气；然后在连续通入氮气条件下(2.5ml/min)，以5°/s的加热速度快速加热到700°，然后反应1h快速裂解将生物质转化为生物碳，同时，Fe(II)在高温和氮气下转化为磁性的Fe3O4，少量的氯离子在高温下以HCl(g)或是Cl2(g)的形式挥发，最后在氮气保护下冷却到室温得到磁性生物碳。实施例二：基于上述实施例一描述，还提供一种生态修复剂对放射性核素的吸附工艺，其利用生态修复剂中生物碳表面大量表面功能团对U(VI)具有高效吸附性能，吸附的U(VI)又可以被磁性生物碳中磁铁矿纳米颗粒还原成U(IV)生成U(IV)O2(s)沉淀物，从而达到固定吸附作用。综上所述：本专利技术提供的生态修复剂的制备方法及其对放射性核素的吸附工艺，其利用藻类等水生植物生物质在氮气煅烧下可以生成含有多种表面功能团的生物碳，对U(VI)具有很好的吸附和还原能力，同时生物碳的原材料来源丰富，普遍存在，变废为宝，整体工艺简单，易于推广应用。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在富营养化严重的巢湖收集大量新鲜的藻类，并将收集的藻类离心脱水，再使用蒸馏水多次洗涤离心分离得到纯度高的藻类；S2：将S1中纯化的生物质溶入100mL去离子水中得到混浊液，然后在充分搅拌下将5.0g氯化亚铁加入上述混合液中，在室温下反应24小时，吸附平衡后离心分离，最后在真空冷冻干燥；S3：将S2中干燥的固体，研碎并搅拌均匀，然后将混合均匀的固体放在石英表面皿中，置于管式马弗炉，并将两段密封通入氮气30分钟排除管内的空气；S4：在连续通入氮气条件下按2.5ml/min，以5°/s的加热速度快速加热到700°，然后反应1h快速裂解将生物质转化为生物碳，同时，Fe(II)在高温和氮气下转化为磁性的Fe3O4，少量的氯离子在高温下以HCl(g)或是Cl2(g)的形式挥发；S5：在氮气保护下冷却到室温得到磁性生物碳的生态修复剂。

【技术特征摘要】
1.一种生态修复剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在富营养化严重的巢湖收集大量新鲜的藻类，并将收集的藻类离心脱水，再使用蒸馏水多次洗涤离心分离得到纯度高的藻类；S2：将S1中纯化的生物质溶入100mL去离子水中得到混浊液，然后在充分搅拌下将5.0g氯化亚铁加入上述混合液中，在室温下反应24小时，吸附平衡后离心分离，最后在真空冷冻干燥；S3：将S2中干燥的固体，研碎并搅拌均匀，然后将混合均匀的固体放在石英表面皿中，置于管式马弗炉，并将两段密封通入氮气30分钟排除管内的空气；S4：在连续通入氮气条件下按2.5ml/min，以5°/s的加热速度快速加热到700°，然后反应1h快速裂解将生物质转化为生物碳，同时...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋晓东，
申请(专利权)人：秋晓东，
类型：发明
国别省市：浙江,33